Введение 5
1 Краткая характеристика объекта реконструкции 6
2 Расчет электрических нагрузок подстанции 7
3 Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов 9
3.1 Расчет для трансформаторов 2хТДТН-16000/110/35/10 кВ 9
3.2 Расчет для трансформаторов 2хТДТН-25000/110/35/10 кВ 15
4 Выбор электрической схемы подстанции 20
5 Расчет токов короткого замыкания 21
5.1 Расчет трехфазных токов короткого замыкания 21
5.2 Расчет несимметричных токов КЗ 25
6 Выбор электрических проводников и аппаратов 30
6.1 Выбор выключателей 30
6.2 Выбор разъединителей на стороне 110 кВ 35
6.3 Выбор трансформатора тока 36
6.4 Выбор трансформатора напряжения 41
6.5 Выбор жестких шин 10 кВ 42
6.6 Выбор изоляторов 10 кВ 46
6.7 Выбор гибких шин на стороне 110 кВ 46
6.8 Выбор гибких шин на стороне 35 кВ 48
6.9 Выбор ограничителей перенапряжения 50
7 Выбор оперативного тока 51
8 Определение собственных нужд подстанции 52
9 Расчет заземления подстанции 54
10 Расчет молниезащиты подстанции 58
11 Релейная защита 60
11.1 Расчет дифференциальной защиты для защиты силового трансформатора на базе микропроцессорной защиты СИРИУС-Т 60
Заключение 65
Список использованных источников 68
Под термином трансформаторная подстанция понимают следующее - это электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения энергии и состоящая из трансформаторов, РУ, устройств управления, технологических и вспомогательных сооружений [11].
В процессе проектировании, а также реконструкции подстанции одной из основных задач является правильно подобранная электрическая схема, так как она определяет данные параметры, как обслуживание, экономичность, также удобство в использовании.
Целью выпускной квалификационной работы является реконструкция подстанции «Кубенское» классом напряжения 110/35/10 кВ. Подстанция «Кубенское» была введена в эксплуатацию в 1986 году. Установленное оборудование уже давно отработало свой срок службы, оно устарело и не выполняет свои задачи, требует больших затрат на эксплуатацию и ремонты.
Реконструкция подстанции производится исходя из известных данных необходимых для расчета нагрузок на подстанции, выбора силовых трансформаторов, выбрать надёжную защиту для аппаратуры с высоким напряжением, также выбрать различную коммутационную аппаратуру, рассчитывается релейная защита и токи короткого замыкания.
В данной выпускной работе была рассчитана электрическая часть подстанция 110/35/10 кВ «Кубенское».
В ходе выполнения работы рассчитаны ожидаемые электрические нагрузки, на которые должно быть рассчитано оборудование подстанции. Мощность в часы максимальной загруженности составила 21,7 МВА.
Далее рассмотрены различные варианты силовых трансформаторов, исходя из чего по технико-экономическим показателям выбраны 2 трехобмоточных трансформатора ТДТН-25000/110, так как на реконструируемой подстанции так же не будет доступного резерва трансформаторной мощности для подключения новых потребителей. С целью повышения надежности работы силового трансформаторного оборудования предлагается при реконструкции подстанции выполнить установку силовых трансформаторов марки ТДТН-25000/110.
Далее были рассчитаны токи которого замыкания, по которым осуществлялась проверка всех электрических аппаратов и проводников, исходя из рассчитанных данных выбрана различная электрическая аппаратура: выключатели ВГТ-110-40/2000 УХЛ1, ВР35НТ УХЛ1 и ВВ/ТББ-10-31,5/2000; разъединители РНДЗ-1-110/1000 УХЛ1, РДЗ-35/1000 НУХЛ1; трансформаторы тока ТОГФ-110-300/5 УХЛ1, ТОЛ-35-600/5 III¬IV, ТОЛ-10-1500/5 У2; трансформаторы напряжения ЗНОЛ-СЭЩ-35 УХЛ1, ЗНОЛ-СЭЩ-10 УХЛ1. Выбраны алюминиевые шины типа АД31Т 120х8 мм2 для стороны 10 кВ, также изоляторы ОСК 8-10-А01-2 УХЛ1. Выбран провод АС-120/19 для 110 кВ и АС-400/18 для 35 кВ. Подобраны ОПН для каждой стороны напряжения, выбраны два трансформатора ТМГ-160/10/0,4 кВ собственных нужд. Рассчитаны данные и выбрана схема заземления способная обеспечить безопасность обслуживающего персонала и принимается к монтажу на подстанции. Для защиты от ударов молнии были приняты к установке молниеотводы СМ-20.
Итогом работы стал расчет релейной защиты, а также выбран постоянный оперативный ток.
Сформированы электрические схемы и план подстанции с разрезом, на которых отражена компоновка оборудования и агрегатов в пространстве и их электрические связи, а также КРУ подстанции и выключатель 110 кВ.
В результате данной работы, была получена подстанция, удовлетворяющая современным нормам и требованиям.
